7.1行星的運(yùn)動(dòng)（基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練）（解析版）一、單選題（本大題共10小題）1.自遠(yuǎn)古以來(lái)，當(dāng)人們仰望星空時(shí)，天空中壯麗璀璨的景象便吸引了人們的注意。智慧的頭腦開(kāi)始探索星體運(yùn)動(dòng)的奧秘，其中德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒做出了卓絕的貢獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律，下列關(guān)于這三大定律的說(shuō)法正確的是(

)A.所有行星的公轉(zhuǎn)周期與行星的軌道半徑成正比

B.所有行星軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比都相等

C.木星、地球和太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等

D.所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的中心【答案】B

【解析】本題主要考查開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律。開(kāi)普勒第一定律的內(nèi)容是所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上；開(kāi)普勒第二定律的內(nèi)容是對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)與行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等；開(kāi)普勒第三定律的內(nèi)容是所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等，由此分析即可。

【解答】AB.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，同一行星與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)開(kāi)普勒第一定律可知，所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故D錯(cuò)誤。

2.關(guān)于開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，下列說(shuō)法正確的是(

)A.開(kāi)普勒通過(guò)自己長(zhǎng)期觀測(cè)，記錄了大量數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)研究總結(jié)得出了開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律

B.根據(jù)開(kāi)普勒第一定律可知，行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌跡是圓，太陽(yáng)處于圓心位置

C.根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，行星距離太陽(yáng)越近，其運(yùn)動(dòng)速度越大;距離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，其運(yùn)動(dòng)速度越小

D.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑跟它的公轉(zhuǎn)周期成正比【答案】C

【解析】本題主要考查開(kāi)普勒三定律，知道開(kāi)普勒三定律的內(nèi)容是解題的關(guān)鍵點(diǎn)。

【解答】A.第谷進(jìn)行了長(zhǎng)期觀測(cè)，記錄了大量數(shù)據(jù)，開(kāi)普勒通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)研究總結(jié)得出了開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌跡是橢圓，太陽(yáng)處于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)開(kāi)普勒第二定律，行星距離太陽(yáng)越近，其運(yùn)動(dòng)速度越大，距離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，其運(yùn)動(dòng)速度越小，選項(xiàng)C正確；

D.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它公轉(zhuǎn)周期的二次方成正比，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

3.關(guān)于天體的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(

)A.日心說(shuō)是哥白尼提出的，觀點(diǎn)是行星繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)

B.開(kāi)普勒第一定律認(rèn)為：行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)太陽(yáng)在軌道的中心

C.k=r3T2中r代表軌道半長(zhǎng)軸，T代表公轉(zhuǎn)周期，比值k【答案】C

【解析】根據(jù)物理學(xué)史和常識(shí)解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可。開(kāi)普勒第一定律是太陽(yáng)系中的所有行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。在相等時(shí)間內(nèi)，太陽(yáng)和運(yùn)動(dòng)著的行星的連線所掃過(guò)的面積都是相等的。開(kāi)普勒第三定律中的公式r3T2=k，可知半長(zhǎng)軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方成正比。

【解答】A.哥白尼提出“日心說(shuō)”，行星繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)是開(kāi)普勒提出的，故A錯(cuò)誤；

B.開(kāi)普勒提出行星繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C.開(kāi)普勒第三定律中的公式r3T24.某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為月球繞地球運(yùn)動(dòng)半徑的19，設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為27天，則此衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期是(

)A.19天 B.13天 C.1天 D.【答案】C

【解析】由于r衛(wèi)=19r月，T月=27天5.開(kāi)普勒有關(guān)行星的三個(gè)定律被稱為“中世紀(jì)科學(xué)與近代科學(xué)的分水嶺”。如圖所示，下面說(shuō)法正確的是(

)

A.火星繞太陽(yáng)運(yùn)行過(guò)程中，速率不變

B.地球靠近太陽(yáng)的過(guò)程中，運(yùn)行速率減小

C.在相等時(shí)間內(nèi)，火星和太陽(yáng)的連線掃過(guò)的面積與地球和太陽(yáng)的連線掃過(guò)的面積相等

D.火星繞太陽(yáng)運(yùn)行一周的時(shí)間比地球的長(zhǎng)【答案】D

【解析】解：ABC、根據(jù)開(kāi)普勒第二定律：對(duì)每一個(gè)行星而言，行星與太陽(yáng)的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等。行星在此橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的速度大小不斷變化，離太陽(yáng)越近速率越大，所以地球靠近太陽(yáng)的過(guò)程中，運(yùn)行速率將增大，故A、B、C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)開(kāi)普勒第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。由于火星的半長(zhǎng)軸比較大，所以火星繞太陽(yáng)運(yùn)行一周的時(shí)間比地球的長(zhǎng)，故D正確。

故選：D。

火星和地球都在圍繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，遵循開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，由開(kāi)普勒三大定律分析選項(xiàng)。

該題以地球和火星為例子考查開(kāi)普勒定律，正確理解開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律是解答本題的關(guān)鍵，注意開(kāi)普勒第二定律是對(duì)同一行星的規(guī)律。

6.如圖，S1、S2、S3為火星與太陽(yáng)連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的任意三個(gè)面積，由開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知(

)A.S1<S2<S3

B.【答案】D

【解析】本題主要考查了開(kāi)普勒第二定律，解題關(guān)鍵是掌握火星與太陽(yáng)連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等。

根據(jù)開(kāi)普勒第二定律即可解題。

【解答】解：根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，火星與太陽(yáng)連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，則有S17.北京冬奧會(huì)開(kāi)幕式24節(jié)氣倒計(jì)時(shí)驚艷全球，如圖是地球沿橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行所處不同位置對(duì)應(yīng)的節(jié)氣，下列說(shuō)法正確的是(

)A.夏至?xí)r地球與太陽(yáng)的連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積最大

B.從冬至到春分的運(yùn)行時(shí)間等于從春分到夏至的運(yùn)行時(shí)間

C.太陽(yáng)既在地球公轉(zhuǎn)軌道的焦點(diǎn)上，也在火星公轉(zhuǎn)軌道的焦點(diǎn)上

D.若用a代表橢圓軌道的半長(zhǎng)軸，T代表公轉(zhuǎn)周期，a3T2【答案】C

【解析】本題考查開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律。根據(jù)開(kāi)普勒第二定律判斷相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積關(guān)系；根據(jù)近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)附近的速度大小比較時(shí)間；根據(jù)開(kāi)普勒第一定律判斷焦點(diǎn)；根據(jù)開(kāi)普勒第三定律判斷k值的決定因素。

【解答】A.根據(jù)開(kāi)普勒第二定律，地球與太陽(yáng)的連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，故A錯(cuò)誤；

B.四季把橢圓上的總路程四等分，但是冬至至春分在近日點(diǎn)附近速率大，故運(yùn)行時(shí)間小于從春分到夏至的運(yùn)行時(shí)間，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)開(kāi)普勒第一定律可知，太陽(yáng)既在地球公轉(zhuǎn)軌道的焦點(diǎn)上，也在火星公轉(zhuǎn)軌道的焦點(diǎn)上，故C正確；

D.若用a代表橢圓軌道的半長(zhǎng)軸，T代表公轉(zhuǎn)周期，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律知a3T2=k，k與中心體的質(zhì)量有關(guān)，地球和火星對(duì)應(yīng)的k8.某行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的橢圓軌道如圖所示，F(xiàn)1和F2是橢圓軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)，行星在A處的速率比在B處的速率大，則太陽(yáng)的位置A.一定在F2 B.可能在F1，也可能在F2

C.一定在F1 D.在【答案】A

【解析】解：根據(jù)開(kāi)普勒第二定律，對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積，所以在近日點(diǎn)速度比遠(yuǎn)日點(diǎn)速度大，因?yàn)樾行窃贏處的速率比在B處的速率大，所以A點(diǎn)為近日點(diǎn)，B點(diǎn)為遠(yuǎn)日點(diǎn)，又根據(jù)開(kāi)普勒第一定律，太陽(yáng)處于所有行星橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上，則太陽(yáng)一定在F2上，故BCD錯(cuò)誤，A正確。

故選A。

開(kāi)普勒第一定律：所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。開(kāi)普勒第二定律的內(nèi)容，對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。

本題考查開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，需熟練掌握，難度不大。9.所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即a3T2=k，那么kA.與行星質(zhì)量有關(guān) B.與太陽(yáng)質(zhì)量有關(guān)

C.與行星及太陽(yáng)的質(zhì)量都有關(guān) D.與行星及太陽(yáng)的質(zhì)量都無(wú)關(guān)【答案】B

【解析】解：所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即a3T2=k，

根據(jù)萬(wàn)有引力用來(lái)提供向心力可知，GMmr2=m4π2T2r，則r3T10.2019年10月28日發(fā)生了天王星沖日現(xiàn)象，即太陽(yáng)、地球、天王星處于同一直線。此時(shí)是觀察天王星的最佳時(shí)間。已知日地距離為R?0，天王星和地球的公轉(zhuǎn)周期分別為T和T?A.3T2T02R?0 【答案】A

【解析】根據(jù)開(kāi)普勒第三定律即可解答。

本題主要考查開(kāi)普勒第三定律。

【解答】天王星和地球都圍繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可得R3T2=二、計(jì)算題（本大題共2小題）11.有一顆小行星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，它的軌道半徑是地球軌道半徑的n倍。這顆小行星的公轉(zhuǎn)周期是多少年？【答案】解：小行星和地球都繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，

根據(jù)開(kāi)普勒第三定律得r行3T行2=r地3T地12.地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑在天文學(xué)上常用來(lái)作為長(zhǎng)度單位，叫作天文單位，用來(lái)量度太陽(yáng)系內(nèi)天體與太陽(yáng)的距離。(這只是個(gè)粗略的說(shuō)法。在天文學(xué)中，“天文單位”有嚴(yán)格的定義，用符號(hào)AU表示。)已知火星公轉(zhuǎn)的軌道半徑是1.5AU，根據(jù)開(kāi)普